DE102008039714A1 - Arrangement for adjusting component rotating around axle, has rotating transducer rotating around axle, at which component is connected - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Verstellen eines um eine Achse drehbaren Bauteils, das zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung als Endstellungen verstellbar ist.The The invention relates to an arrangement for adjusting a order an axis rotatable member, which is between an open position and a closed position adjustable as end positions is.
Eine derartige Anordnung wird beispielsweise in der Heizungs- und Lüftungstechnik eingesetzt. Sie kann aber grundsätzlich überall dort verwendet werden, wo ein Bauteil, wie beispielsweise eine Klappe oder ein Kugelhahn, durch eine Drehbewegung in eine andere Position gebracht werden soll. Es können dadurch beispielsweise in Belüftungsanlagen lichte Rohrquerschnitte verändert werden. Um eine Achse drehbare Bauteile, wie beispielsweise die erwähnten Klappen, können auf einfache Weise beispielsweise mittels eines Fadens oder einer Stange von Hand verstellt werden. In einer aufwendigeren Variante können die Bauteile mittels eines Elektromotors in unterschiedliche Positionen gebracht werden.A Such arrangement is for example in the heating and ventilation technology used. But you can basically everywhere used where a component, such as a flap or a ball valve, by a rotary movement into another position should be brought. It can for example by changed in ventilation systems clear tube cross sections become. To an axis rotatable components, such as the mentioned flaps, in a simple way, for example be adjusted manually by means of a thread or a rod. In a more complex variant, the components can an electric motor can be brought into different positions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die eingangs geschilderte Anordnung eine einfache, aber komfortable Verstellmöglichkeit für das Bauteil anzugeben.Of the Invention is the object of the above described arrangement a simple but comfortable adjustment for the component.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
- – daß das Bauteil mit einem um eine Achse drehbaren Drehgeber verbunden ist, an dem ein mit einem temperaturabhängigen, aus einer Legierung mit eingeprägtem Formgedächtnis bestehendes metallisches Stellelement angebracht ist, das bei Erwärmung in einer ersten Endstellung eine dem eingeprägten Formgedächtnis entsprechende Form einnimmt,
- – daß ein auf das Stellelement einwirkendes rückstellendes Bauelement vorhanden ist, durch welches dasselbe bei Fortfall der Erwärmung in einer zweiten Endstellung gehalten ist,
- – daß das Stellelement zwischen den zwei Endstellungen verstellbar ist, welche der Offenstellung einerseits und der Schließstellung des Bauteils andererseits entsprechen,
- – daß das Stellelement ein langgestrecktes Bauteil ist, das in Arbeitsposition im nicht erwärmten Zustand gegenüber seiner dem eingeprägten Formgedächtnis entsprechenden Länge verlängert ist,
- – daß das Stellelement an seinem einen Ende an einem Festpunkt eines Grundkörpers angebracht und an seinem anderen Ende mit dem Drehgeber verbunden ist und
- – daß das rückstellende Bauelement mit seinem einen Ende ebenfalls an einem Festpunkt des Grundkörpers angebracht und mit seinem anderen Ende ebenfalls mit dem Drehgeber verbunden ist.
- - That the component is connected to a rotatable about an axis rotary encoder, to which a temperature-dependent, consisting of an alloy with embossed shape memory metallic actuator is mounted, which assumes a shape corresponding to the impressed shape memory when heated in a first end position,
- - That a force acting on the actuator restoring component is present, through which the same is held in discontinuing the heating in a second end position,
- - That the adjusting element between the two end positions is adjustable, which correspond to the open position on the one hand and the closed position of the component on the other hand,
- - That the actuating element is an elongate member which is extended in the working position in the unheated state with respect to its embossed shape memory corresponding length,
- - That the adjusting element is attached at its one end to a fixed point of a base body and connected at its other end to the rotary encoder and
- - That the restoring component is also attached at one end to a fixed point of the body and is also connected to the other end with the encoder.
Diese Anordnung ist mit wenig Einzelteilen platzsparend aufgebaut. Das Stellelement ist mit Vorteil als langgestreckter Streifen bzw. als Draht ausgebildet. Es führt seine temperaturabhängige Formänderung in seiner Längsrichtung als lineare Bewegung aus. Bei dieser Formänderung wird der Drehgeber um seine Achse geschwenkt. Durch diese Schwenkbewegung des Drehgebers kann das zu verstellende Bauteil zwischen zwei Positionen bewegt werden, welche einerseits einer Offenstellung und andererseits einer Schließstellung desselben entsprechen. Eine dieser Positionen ist dann erreicht, wenn das Stellelement bei Erwärmung seine dem eingeprägten Formgedächtnis entsprechende Länge einnimmt – im folgenden kurz „eingeprägte Länge” genannt. Die andere Position wird bei Fortfall der Erwärmung durch die Wirkung des rückstellenden Bauelements erreicht, welches das Stellelement in seine gegenüber der eingeprägten Länge vergrößerte Länge zurückzieht.These Arrangement is designed to save space with few items. The Stellelement is advantageous as an elongated strip or as Wire formed. It carries its temperature-dependent Shape change in its longitudinal direction as a linear Move out. With this change in shape, the encoder is in order pivoted his axis. By this pivotal movement of the encoder can move the component to be adjusted between two positions which are on the one hand an open position and on the other hand one Close same correspond. One of these positions is reached when the actuator when heated its corresponding to the impressed shape memory Length occupies - in the following short "embossed Length "called. The other position will be lost the heating by the action of the restoring Achieved component, which the actuator in his opposite the impressed length enlarged Length retracts.
Wenn als rückstellendes Bauelements ebenfalls ein temperaturabhängiges, langgestrecktes Element mit eingeprägtem Formgedächtnis eingesetzt wird, dann kann das Bauteil auf einfache Weise auch in Positionen gebracht und gehalten werden, die zwischen der Schließstellung und der Offenstellung liegen. Das kann gezielt durch das Ein- und Ausschalten einer der Erwärmung von Stellelement und rückstellendem Bauteil dienenden Stromquelle bzw. Spannungsquelle in Verbindung mit einem Wegmeßsystem erreicht werden, das die jeweilige Position des Bauteils bzw. des Drehgebers erfaßt. Das Wegmeßsystem erzeugt beispielsweise elektrische Stromimpulse, die zur Steuerung der Erwärmung verwendet werden.If as a restoring component also a temperature-dependent, elongated element with impressed shape memory is used, then the component in a simple manner in Positions are brought and held between the closed position and the open position lie. This can be targeted by the input and Turn off one of the heating of actuator and resetting Component serving power source or voltage source in combination be achieved with a measuring system that the respective Position of the component or the encoder detected. The measuring system generates, for example, electrical current pulses that are used to control to be used for heating.
Ein metallisches Stellelement mit eingeprägtem Formgedächtnis, wie es bei der Anordnung nach der Erfindung eingesetzt wird, besteht aus einer an sich bekannten Formgedächtnislegierung. Sie hat beispielsweise die Komponenten Nickel, Titan und Kupfer. Ein Gegenstand aus einer solchen Legierung erhält mit einer speziellen Behandlung unterhalb einer kritischen Temperatur mit bleibender Verformung ein Formgedächtnis mit der Maßgabe eingeprägt, daß es nach einer Verformung aus seiner eingeprägten Form heraus in eine andere Form bei Erwärmung in die eingeprägte Form zurückgeht, und zwar mit erheblicher Kraftentwicklung. Dabei können solche Gegenstände bei unterschiedlichen Temperaturen reagieren, und zwar in Abhängigkeit von den zu ihrem Aufbau verwendeten Legierungsbestandteilen. Sie können bei Fortfall der Erwärmung in einer gegebenen Position gehalten oder mit relativ geringem Kraftaufwand, beispielsweise mittels einer Feder, wieder in die durch die erwähnte Verformung erreichte andere Form zurückgebracht werden.One metallic actuator with impressed shape memory, as used in the arrangement according to the invention exists from a known shape memory alloy. she has, for example, the components nickel, titanium and copper. One An article of such an alloy is replaced with a special treatment below a critical temperature with permanent deformation a shape memory with the proviso imprinted that after deformation from his impressed shape out into another shape when heated in the embossed shape goes back, with considerable power development. Thereby, such objects can react at different temperatures, depending on from the alloy components used in their construction. You can when heating disappears in a given position held or with relatively little effort, for example by means of a spring, back into the mentioned by the deformation reached other shape to be returned.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.Embodiments of the invention standes are shown in the drawings.
Es zeigen:It demonstrate:
Die Anordnung nach der Erfindung und ihre Einzelteile sind an einem vorzugsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff bestehenden Grundkörpers G angebracht, der in den Zeichnungen ohne genauere Darstellung durch eine rechteckige Umrahmung angedeutet ist.The Arrangement according to the invention and its individual parts are on one preferably made of a glass fiber reinforced plastic existing body G attached, in the drawings indicated without a more accurate representation by a rectangular frame is.
Statt der Worte „rückstellendes Bauelement” wird im folgenden das kürzere Wort „Feder” verwendet. Als mit der Anordnung zu verstellendes Bauteil wird im folgenden eine Klappe beschrieben, stellvertretend für alle anderen mit der Anordnung verstellbaren Bauteile.Instead of the words "restoring element" becomes in the following the shorter word "spring" is used. As with the arrangement to be adjusted component is in the following a flap described, representative of all others with the arrangement adjustable components.
In
Abweichend
von der in
Die
Anordnung ist in
Am
Stellelement
Die
Anordnung nach den
Die in
In the
Wenn
die Klappe
Die
gleiche Funktionsweise, wie sie für die Anordnung nach
den
Die
Anordnung nach
Nach Einschaltung
des Heizelements
After switching on the heating element
Wenn
die Stromzufuhr an das Heizelement
Die
Anordnung nach
Die
Bewegung des Stellelements
Das
Stellelement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102009015428A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-10-07 | Möhlenhoff Wärmetechnik GmbH | Arrangement for adjusting component utilized for e.g. heating applications between two end positions, has adjusting device whose one part's surface comprises inclination such that distance of part to sleeve is greater during bush rotation |
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2008
- 2008-08-26 DE DE200810039714 patent/DE102008039714A1/en active Pending
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DE102009015428B4 (en) * | 2009-03-27 | 2015-09-10 | Unovatis Gmbh | Compensation of an age-related change in length of a control element of a shape memory alloy |
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